【2026年版】第16讲：网络环境规划（上）——OSI 七层模型与网络架构

主讲：老孙

适用：2026年下半年系统规划与管理师考试

预计阅读时间：45分钟

一、上节回顾与本讲启航

阶段二上半段（第09-15讲）讲完了 ISP、TOGAF、云资源规划。今天我们进入 网络规划 两讲。

如果说云规划解决"算力在哪里"，网络规划就解决"数据怎么跑"。云的本事再大，没有网络也是孤岛。

1.1 上一讲思考题点评

我看到一份精彩的"混合云架构图"作业，来自一位省级烟草系统 IT 主任：

"用您的'分业务混合云'思路重新审视我们 16 个地市烟草专卖系统——核心 ERP 上私有云，业主 APP 上公有云，烟厂 IoT 数据走边缘节点——预计 3 年内可节省云成本 40%、可用性提升至 99.95%。"

这就是规划师的视角——把抽象框架落到具体场景，立刻能算出 ROI。

请你也持续做这种"落地化"思考。

二、本讲导读

2.1 学习目标

学完这一讲，你应该能够：

1. 【是什么】 准确说出 OSI 七层模型每层的功能和典型协议；说出 TCP/IP 四层模型；理解网络架构的核心组成。
2. 【为什么】 理解为什么"分层"是网络设计的核心思想；理解网络规划在企业 IT 中的关键地位。
3. 【怎么用】 能识别一个具体故障属于 OSI 哪一层；能为清华园物业设计完整的网络架构。

2.2 本讲在课程地图中的位置

本讲对标教材 第7章"网络环境规划" 的前半部分。

【虚构案例提示】 本讲及后续80讲中所有"智慧邻里2.0项目""清华园物业""北京知知致用信息技术有限公司"等案例素材，均为培训教学所用的虚拟项目与虚构人物（详见第01讲首次案例声明）。如出现项目名、社区名、公司名或人名雷同，纯属巧合，如有侵权，请联系老孙删除处理。

三、OSI 七层模型：网络规划的"通用语言"

3.1 OSI 是什么

OSI（Open Systems Interconnection，开放系统互联） 是国际标准化组织（ISO）1984 年发布的网络通信参考模型。

它是 全球网络工程师的"通用语言"——任何复杂网络问题，都可以拆解到 OSI 七层去定位。

3.2 七层全景图

OSI 七层从下到上：

第七层：应用层（Application）

提供用户接口与应用服务

典型协议：HTTP/HTTPS、FTP、SMTP、DNS、SSH

第六层：表示层（Presentation）

数据格式转换、加密解密、压缩

典型协议：SSL/TLS、JPEG、ASCII

第五层：会话层（Session）

建立、维护、终止应用会话

典型协议：RPC、SQL、NetBIOS

第四层：传输层（Transport）

提供端到端可靠传输

典型协议：TCP、UDP

第三层：网络层（Network）

路由选择、IP 寻址

典型协议：IP、ICMP、OSPF、BGP

第二层：数据链路层（Data Link）

帧的封装与传输、MAC 寻址

典型协议：以太网、PPP、ARP

第一层：物理层（Physical）

物理介质上的比特传输

典型介质：光纤、双绞线、无线电波

3.3 七层模型的记忆口诀

我教你两个口诀：

口诀一（从下到上）：

物 数 网 传 会 表 应——"物数网传会表应"

口诀二（用关键字）：

物理 / 链路 / 网络 / 传输 / 会话 / 表示 / 应用

请你今天就 默写 10 遍——这是规划师"通用语言"的入门。

3.4 案例锚点：从七层模型看清华园报修系统故障

某天清华园物业的报修 APP 突然无法使用，业主张主管急得拍桌子。

知知致用的小李架构师按 OSI 七层 逐层排查：

根因：第三层（网络层）的路由配置被误改。

修复时间：从故障开始到修复完成，18 分钟。

没有 OSI 七层思维的人，会盲目重启 APP、重装系统、骂客服——3 小时都解决不了。

这就是 OSI 思维的真实价值——它是排查任何网络故障的"通用算法"。

3.5 TCP/IP 四层模型

OSI 是理论模型，实际工程中常用 TCP/IP 四层模型：

记忆：TCP/IP 把 OSI 的应用/表示/会话合并为应用层，把链路/物理合并为网络接口层。

考试经常考"下列属于 TCP/IP 模型 X 层的协议是"——必须分清两个模型。

四、TCP 与 UDP：传输层的双星

4.1 TCP 与 UDP 对比

第四层传输层的两大协议：TCP 和 UDP：

TCP（Transmission Control Protocol）

• 可靠传输：三次握手 + 四次挥手
• 顺序保证：数据按序到达
• 拥塞控制：根据网络状况调整
• 典型应用：网页、文件传输、邮件
• 缺点：开销大、延迟相对高

UDP（User Datagram Protocol）

• 不可靠传输：无连接、不重传
• 无顺序保证：数据可能乱序
• 简单高效：开销小、延迟低
• 典型应用：视频直播、游戏、DNS
• 缺点：可能丢包

4.2 一个常考的"应用题"

考题：清华园物业的安防视频流应该用 TCP 还是 UDP？

答案：UDP。

理由：视频流要求 低延迟，可以容忍少量丢包（人眼几乎看不出）。如果用 TCP，丢包重传会导致 延迟累积，反而看不流畅。

这是 2024 年新增考点——"根据应用场景选择 TCP/UDP"。

五、IP 地址与子网划分

5.1 IPv4 与 IPv6

IPv4：

• 32 位地址
• 约 43 亿个地址
• 已基本耗尽

IPv6：

• 128 位地址
• 几乎无限
• 中国国家战略大力推进

2024 年国家强制：

所有新建政务系统必须支持 IPv6，存量系统 3 年内完成 IPv6 改造。

这是必考点。

5.2 IP 地址分类

IPv4 五大类：

私有地址（必须记）：